高三物理 电磁感应中的电路问题 ppt.ppt

电磁感应中的电路问题 江都中学孙志新 2 电磁感应现象中那部分电路相当于闭合电路中的电源 这种等效电源通常包括电源和电源两类 1 闭合电路通常由两大部分组成 一是 二是 温故而知新 电源 外电路 产生感应电动势的 动生 感生 例1 两根光滑的长直金属导轨mn m n 平行置于同一水平面内 导轨间距为l 电阻不计 m m 处接有如图所示的电路 电路中各电阻的阻值均为r 电容器的电容为c 长度也为l 阻值同为r的金属棒ab垂直于导轨放置 导轨处于磁感应强度为b 方向竖直向下的匀强磁场中 ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触 在ab运动距离为s的过程中 整个回路中产生的焦耳热为q 求 1 ab运动速度v的大小 2 电容器所带的电荷量q 请先思考 然后说出你的思路即可 课后做计算 引申 3 如图所示 假设原电路右端连有一部分形状与正弦函数形状相同的电路 且满足y lsinx 假设金属棒电阻和正弦状电路的电阻不计 其它条件不变 在金属棒以速度v匀速滑过正弦段电路的过程中 求整个电路中产生的焦耳热 思考 说思路 提醒1 动生电源情形可以较复杂 内外电路的电阻连接也要仔细分析 例2 如图所示 在pq qr区域中存在着磁感应强度大小均为b 方向相反的匀强磁场 磁场方向均垂直于纸面 一导线框abcdefa位于纸面内 框的邻边都相互垂直 bc边与磁场的边界p重合 导线框与磁场区域的尺寸如图所示 从t 0时刻开始 线框匀速横穿两个磁场区域 已知导线框的总电阻为r 运动速度为v 求导线框位于如图两位置时回路中的感应电流 提醒2 仔细分析等效电源 个数 正负极 变化 答案 1 i 0 2 i 3blv r 例3 07上海 如图所示 loo l 为一折线 它所形成两个角 loo 和 oo l 均为45 折线的右边有一匀强磁场 其方向垂直于纸面向里 一边长为l的正方形导线框沿垂直于oo 的方向以速度v作匀速直线运动 在t 0的刻恰好位于图中所示位置 以逆时针方向为导线框中电流的正方向 定性画出线框中感应电流随时间变化的图象 提醒3 当心电动势的突变 例4 如图所示 半径为r的金属圆环上接有两只小灯泡l1和l3 圆环上的a点和圆心之间又接有小灯泡l2 三个小灯泡l1 l2 l3的电阻依次为3r 3r和6r 一半径也为r的金属棒一端与圆心连接 一端搁在金属圆环上 可以绕圆心旋转而保持和圆心及圆环的良好接触 在圆环的直径mn一侧分布有按图示规律变化的均匀磁场 除三个小灯泡的电阻外 其余电阻均不计 t 0时刻使金属棒从n点开始以角速度 顺时针匀速转动 当其转动到m处时迫使其停止 求 1 金属棒转过90 时小灯泡l3的电功率 2 在0 和 2 两时段中小灯泡l2消耗的电能之比 提醒4 电源类型的转换电路结构变化 重点分析电源和电路结构 不必计算 电磁感应中的电路问题 等效电源 外电路 类型 动生还是感生 个数及连接方式 变化 类型 正负极 个数 结构及其变化 课时小结 谢谢 再见 预备题 1 两条彼此平行间距l 0 5m的光滑金属导轨水平固定放置 导轨左端接阻值r 2 的电阻 右端接阻值rl 4 的小灯泡 如图 a 所示 在导轨的mnqp矩形区域内有竖直向上的匀强磁场 mp的长d 2m mnqp区域内磁场的磁感应强度b随时间t变化如图 b 所示 垂直导轨跨接一金属杆 金属杆的电阻r 2 两导轨电阻不计 在t 0时 用水平恒力f拉金属杆 使金属杆由静止开始从gh位置向右运动 当金属杆从gh位置运动到pq位置的过程中 小灯泡的亮度一直没有变化 求 1 通过小灯泡的电流i 2 水平恒力f的大小 3 金属杆的质量m 提醒 电源类型变化了 外电路结构也变化了 预备题 2 把总电阻为2r和r的两个粗细均匀的电阻丝焊成直径分别为2d和d的两个同心圆环 水平固定在绝缘桌面上 在大小两环之间的区域穿过一个竖直向下 磁感应强度为b的匀强磁场 一长度为2d 电阻等于r的粗细均匀的金属棒mn放在圆环上 与两环保持良好接触 如图所示 当金属棒以